WO2009110400A1 - セラミック焼成用窯道具板 - Google Patents

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WO2009110400A1
WO2009110400A1 PCT/JP2009/053810 JP2009053810W WO2009110400A1 WO 2009110400 A1 WO2009110400 A1 WO 2009110400A1 JP 2009053810 W JP2009053810 W JP 2009053810W WO 2009110400 A1 WO2009110400 A1 WO 2009110400A1
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tool plate
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ceramic firing
ceramic
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半澤 茂
常夫 古宮山
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日本碍子株式会社
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    • F27D5/0012Modules of the sagger or setter type; Supports built up from them
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    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Definitions

  • the present invention relates to a lightweight setter.
  • it is used for a beam-structured shelf assembly used when firing a honeycomb molded body.
  • a ceramic firing kiln tool plate used when firing an object to be fired such as a honeycomb molded body
  • a ceramic firing kiln tool plate in contact with the object to be fired has a flat plate shape (plate shape). ing.
  • the contact area is large, the binder gas does not escape easily, and the contact with the atmosphere gas becomes insufficient during firing. Furthermore, due to the shrinkage during sintering, the film is deformed to cause breakage, and the shrinkage during sintering tends to adhere to the setter, resulting in a problem of chipping or breakage.
  • Patent Document 1 a ceramic porous body having a pore diameter of about 0.5 to 4 mm is used as a support, and a surface layer is formed on the surface of the porous ceramic body having a diameter of 0.5 mm or less.
  • gas permeability such as decomposition gas generated from semi-finished products
  • the ratio which a kiln tool occupies with respect to the product weight is high, and there are many losses in terms of energy saving.
  • the binder gas is not sufficiently removed during firing, so that a temperature difference in the product still tends to occur, and defective cutting tends to occur.
  • the atmosphere tends to smolder, contact with the atmosphere gas becomes insufficient during firing, and breakage defects are likely to occur. Therefore, no specific solution has been taken for the aforementioned problem.
  • Patent Document 2 a ceramic substrate and a plurality of penetrating holding portions each provided on the ceramic substrate for holding one electronic component are provided.
  • the shape of each penetrating holding portion is directed from the upper surface to the lower surface.
  • the cross-sectional area is tapered, and at least the electronic component does not pass through the cross section of each through-holding portion.
  • the ceramic substrate of Patent Document 2 by adopting a tapered shape in which the cross-sectional area decreases from the upper surface to the lower surface, a certain evaluation is obtained by trying to pass the atmospheric gas through all the holding parts. It is.
  • the ratio of the kiln tools to the product weight is high, there is a lot of loss in terms of energy saving, and the binder gas does not escape sufficiently during firing.
  • Patent Document 3 by forming a surface mounting portion with a concavo-convex structure on the surface of a ceramic substrate that is in contact with the object to be fired, the flow of hot air on the jig can be made uniform, and the object to be fired is fired uniformly. To do. If such a configuration is adopted, the flow of hot air on the jig can be made uniform to some extent, and a certain evaluation is obtained, but it cannot be said that the escape of the binder gas is still sufficient during firing, and the atmosphere gas is not sufficient. It's easy to crawl. In addition, the ratio of kiln tools to the product weight is high, and there are many losses in terms of energy saving. It cannot be said that deformation or the like is sufficient due to shrinkage during sintering.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is for ceramic firing in which at least uneven shapes are provided and openings are formed on the front surface side and back surface side on which the object to be fired is placed.
  • the kiln tool plate can reduce the heat capacity and cost, reduce the contact area with the fired product, improve the escape of gas, and make the fired body uniform by making the atmosphere uniform.
  • a ceramic firing kiln tool plate that can be manufactured, in particular, a ceramic firing kiln tool plate that is excellent in thermal shock resistance, creep resistance, high-temperature and high-strength properties, and oxidation resistance, and can be reduced in weight.
  • the following ceramic firing kiln tool plates are provided.
  • a ceramic firing kiln tool plate used when firing an object to be fired wherein at least uneven shapes are provided on the front surface side and the back surface side on which the material to be fired is placed, and an opening is provided. Ceramic kiln tool plate that is formed.
  • the opening is formed as a first recess in the concave-convex recess provided on the front surface side, and is formed as a second recess in the concave-convex recess provided on the back surface side, and
  • the actual volume ratio is the value obtained by dividing the actual volume by the volume from the maximum outer diameter, and the area of the communication vent is the communication opening ratio, the actual volume ratio is 5 to 80% by mass and the communication opening ratio
  • the heat capacity can be reduced and the cost can be reduced, the contact area with the fired product can be reduced, the outflow of gas can be improved, and the body to be fired can be made uniform by making the atmosphere uniform.
  • the ceramic firing kiln tool plate that can be manufactured in an excellent manner can be provided. In particular, it is possible to provide a ceramic baking kiln tool plate having excellent thermal shock resistance, creep resistance, high temperature and strength, and oxidation resistance.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and is a schematic view showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and is a schematic view showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and is a schematic view showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and is a schematic view showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, and is a schematic view showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic view of a ceramic firing kiln tool plate of the present embodiment, and is a cross-sectional view showing a cross section taken along line C-C ′ shown in FIG. 2.
  • FIG. 4A is a schematic diagram, Comprising: It is sectional drawing.
  • FIG. 4A Comprising: It is sectional drawing.
  • FIG. 10A is a schematic view showing a state where the ceramic firing kiln tool plate of the present embodiment is placed on the shelf assembly shown in FIG. 10A and the honeycomb fired body is placed, and is a partially enlarged view. .
  • the present invention broadly includes a method for firing a honeycomb formed body having the invention-specific matters, and is not limited to the following embodiment.
  • the ceramic firing kiln tool plate of the present invention is a ceramic firing kiln tool plate 1 used when firing an object to be fired, and includes a surface side A on which the object to be fired is placed and The back surface side B is provided with at least an uneven shape 3 and an opening 7 is formed.
  • the ceramic firing kiln tool plate is used as a shelf of a shelf assembly, and a fired object such as a honeycomb structure is placed on the shelf and fired in a kettle or the like. (See FIGS. 10A and 10B).
  • a fired object such as a honeycomb structure
  • the present invention is not limited to the use of such a shelf assembly, and can be suitably used when an object to be fired such as a honeycomb structure is placed and fired in a kettle or the like.
  • the ceramic firing kiln tool plate can be suitably used when firing a ceramic structure such as a capacitor, soft elite, PTC or the like, or a fired object such as powder metal, in addition to the honeycomb structure.
  • the surface of the ceramic firing kiln tool plate of the present embodiment is a surface on the side where the firing object of the ceramic firing kiln tool plate is placed, and this surface is formed so as to be provided with an uneven shape. Yes.
  • the reason why it is formed in this way is that the surface of the honeycomb structure becomes a so-called bottom cover during firing, so as not to obstruct gas emission.
  • the concave portion becomes a so-called gas passage (passage), and the gas is discharged to the outside, so that such an adverse effect can be eliminated.
  • the uneven shape to be imparted is composed of a combination of a convex portion and a concave portion.
  • the convex portion is configured as a region that supports the object to be fired, and the concave portion is an outflow path for gas generated from the above-described material to be fired, and is configured as a flow path that applies an atmosphere to the material to be fired.
  • Such convex portions and concave portions are preferably selected as appropriate from the following shapes.
  • the shape of the convex portion is a quadrangular convex portion 5a, a trapezoidal convex portion 5b, a curved convex portion 5c, or a triangular shape.
  • the convex part 5d which consists of, the convex part 5e which consists of polygonal shapes, etc. are mentioned.
  • 3A to 3E are partially enlarged views of the ceramic firing kiln tool plate shown in FIG. 2, and are schematic views showing another example of the shape of the convex portion shown in FIG.
  • the shape of the uneven portion is more preferably a trapezoidal shape such as the convex portion 5b.
  • the cross-section is formed such that the slope of the slope of the groove such as a V-shaped groove or U-shaped groove is an acute angle, an obtuse angle, or a right angle, or a step on the slope of the groove In which the slopes (gradients) of the recesses are bilaterally symmetric or bilaterally asymmetric.
  • the concave and convex portions As described above, by appropriately selecting and providing the concave and convex portions with the concave and convex portions as necessary, it is possible to ensure a gas escape path and to contact the honeycomb structure and the surface on which the honeycomb structure is placed. The area can be reduced. Furthermore, the structure is excellent in thermal shock resistance, creep resistance, high temperature and high strength, and oxidation resistance, and in addition, it is possible to reduce the weight.
  • an opening is formed on the surface side of the ceramic firing kiln tool plate of the present embodiment.
  • an opening 7 is formed at the bottom of the recess.
  • the gas such as the binder is transferred to the outside of the honeycomb due to the convection phenomenon that may occur in the space of the recess during firing, rather than the opening being formed in the protrusion. It is preferable because it can be easily released and gas can hardly be trapped in the honeycomb.
  • heat transfer, convection heat transfer, and radiant heat transfer can be performed in a well-balanced manner, and temperature control such as temperature increase during firing and cooling after firing is facilitated.
  • the inner bottom of the concave portion is a portion formed by a member arranged on the front surface side and a member arranged on the rear surface side, and is recessed from the convex portion on the front surface side to the center side of the ceramic firing kiln tool plate.
  • This is a hollow part, and more specifically, when the boundary part between the front and back sides of the ceramic firing kiln tool plate is used as a reference line, it is a recessed part on the reference side and serves as a gas flow path.
  • the boundary part between the front and back sides of the ceramic firing kiln tool plate is used as a reference line, it is a recessed part on the reference side and serves as a gas flow path.
  • a recess 4 is preferably formed between each protrusion 5 constituting a part of the uneven shape 3.
  • the opening on the front surface side and the opening on the back surface side are formed in communication. Even when the opening formed on the front surface side and the opening formed on the back surface side are independently formed without communicating with each other, a binder or the like contained in a fired product such as a honeycomb structure It is not necessary to release the gas outside the honeycomb, but the openings formed on the front and back surfaces communicate with each other, so that the opening space can be formed larger, and the convection phenomenon that occurs during combustion is likely to occur. Gas is more likely to escape.
  • the atmosphere can be uniformly applied to the honeycomb, the firing temperature becomes uniform and it is easy to control an excessive temperature rise. Therefore, it is preferable because deformation can be prevented and variations in the obtained honeycomb can be reduced.
  • the opening 7a on the front surface side and the opening 7b on the back surface are formed to communicate with each other because the effects of the present application can be further exhibited.
  • the uneven shape formed on the surface side is arranged with the rod-shaped portions spaced apart in parallel. This is because when the rod-shaped portion is formed, the uneven shape can be easily formed.
  • arranging the rod-shaped parts spaced apart in parallel means that the convex parts are arranged in parallel, and further, the adjacent convex parts are arranged apart from each other.
  • the elements are arranged in the horizontal direction, not in the vertical direction. Forming in this way, if formed (arranged) in a state where the convex portions are stuck without leaving, the concave portion is not formed, or even if the concave portion is formed, it becomes an insufficient dimension as a gas escape path, This is because gas is trapped in the honeycomb and the atmosphere does not reach the object to be fired. Furthermore, if the convex portions stick to each other or are not sufficiently separated from each other, the contact area when the fired product is placed thereon also increases, and the fired product is easily deformed. In addition, the above-mentioned horizontal direction does not require a horizontal state in a strict sense, and it is sufficient that the horizontal direction is sufficient to stably place the article to be fired.
  • the distance between adjacent rod-shaped portions when the rod-shaped portions are arranged in parallel to be separated is appropriately selected according to the dimensions of the rod-shaped portions.
  • the rod-shaped portions should be arranged approximately 5 to 10 mm apart (equal to the wall thickness). Is preferred.
  • a suitable dimension can be employ
  • FIGS. 5A and 5B an arrangement method shown in FIGS. 5A and 5B is an example in which the rod-shaped portions are arranged in parallel with each other.
  • the rod-like portions 9 on the back surface side are arranged in parallel in the horizontal direction at equal intervals
  • the rod-like portions 9 are vertically arranged on the front surface side on the FIG. 5A and as shown in FIG. 5B. 1 are arranged in parallel at equal intervals and integrally formed by using a mold to form a ceramic firing kiln tool plate as shown in FIG.
  • the mold used here may be one that is used for casting general mud show, such as gypsum, divided into two in the plate thickness direction, and may be porous plastic when higher accuracy is required.
  • the molding method and the joining method are not limited to the methods described above, and the ceramic firing kiln tool plate may be molded by casting or the like.
  • this rod-shaped portion can be selected from a square shape, a trapezoidal shape, a curved surface shape, and a triangular shape.
  • the rod-shaped part By making the rod-shaped part appropriately selectable from a quadrilateral, trapezoidal, curved surface, and triangular shape, the present embodiment can be easily molded, and the effects according to the present application can be achieved and the response according to the characteristics of the object to be fired can be achieved. This is because it becomes possible.
  • examples of the shape of the convex portion that becomes a part of the concave-convex shape include convex shapes as shown in FIGS. 3A to 3E.
  • the slope of the slope of the groove such as a V-shaped groove or U-shaped groove is formed at an acute angle or an obtuse angle, or the step of the groove is formed on the slope of the groove, Examples thereof include those in which an opening or a hole is formed in the inner bottom, those in which the slopes (gradients) of the recesses are left-right symmetric, and those that are left-right asymmetric. It is preferable that a desired concavo-convex shape can be easily formed by making the cross-section of the rod-like portion selectable from the shapes as described above.
  • the back surface in this embodiment is a surface formed on the opposite side to the surface of the firing kiln tool plate, and further has an opening. Since this back surface is subjected to the weight of the firing kiln tool plate and the weight of the object to be fired, it is required to be easily supported and stable, and to be durable and resistant to impact. However, since the ease and stability of the support can be supplemented by a known fixing tool or fixing method, the supportability and stability to the strict level are not required.
  • an uneven shape is provided on the back surface in the present embodiment.
  • the ratio of the kiln tool to the product weight such as the object to be fired can be kept low, and the loss can be reduced in terms of energy saving. Because.
  • the atmosphere is less likely to be fogged, and heat applied during firing can be sufficiently conducted to the entire fired object such as a honeycomb, thereby suppressing variations.
  • a slope of the slope of the groove such as a V-shaped groove or a U-shaped groove formed at an acute angle or an obtuse angle, Or, a step formed on the slope of the groove, an opening or a hole formed in the bottom of the recess, a slope (gradient) of the recess is bilaterally symmetrical or asymmetrical Etc.
  • a convex part like the convex part formed in the surface side, what consists of shapes, such as a triangle, a quadrangle
  • the ratio of the kiln tool to the product weight can be kept low, and energy is lost in terms of energy saving. Can be reduced.
  • the atmosphere is less likely to be fogged, and the heat applied during firing can be sufficiently conducted to the entire firing object such as the honeycomb.
  • examples of the concavo-convex convex portion include a quadrangular shape, a trapezoidal shape, a triangular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape as shown in FIGS. 3A to 3E.
  • an opening is formed on the back surface.
  • a gas such as a binder
  • a new gas escape route is added to the aforementioned front side escape route.
  • the release of gas can be promoted, and the atmosphere can be sufficiently applied to the honeycomb.
  • the opening is formed in the recess, and more preferably, the opening is formed in the inner bottom of the recess.
  • the space of the recessed portion can be made larger at the time of firing than when the opening is formed in the protruding portion. It becomes easy to discharge.
  • it is possible to perform heat transfer, convection heat transfer, and radiant heat transfer in a well-balanced manner, and achieve the effects of the present application.
  • the opening formed on the back surface side is formed so as to communicate with the opening formed on the front surface side. That is, when the opening formed on the back surface side is formed in communication with the opening formed on the front surface side, specifically, communication is formed as in the openings 7a and 7b shown in FIG. 4A.
  • the opening on the front side and the back side becomes a so-called connected space, for example, convection occurs from the concave portion on the front side to the concave portion on the back side during combustion, and the convection promotes the release of gas to the outside. It becomes easy to be done. Therefore, gas does not stagnate in the honeycomb, the temperature can be controlled uniformly, and in addition, the contact area can be reduced and deformation can be prevented. Furthermore, it is easy to impart an atmosphere to a fired product such as a honeycomb structure.
  • symbol 5a shown by FIG. 4A has shown the convex part.
  • FIGS. 4B to 4E are other specific examples in which the opening formed on the back surface side is formed so as to communicate with the opening formed on the front surface side.
  • the present invention is not limited to such a configuration, and an opening formed on the back surface side is included in the present application as long as it is formed so as to communicate with the opening formed on the front surface side. Needless to say.
  • Reference numerals 5b, 5c, 5d, and 5e shown in FIGS. 4B to 4E denote convex portions.
  • the uneven shape formed on the back surface side is formed by arranging the rod-like portions apart in parallel.
  • the concave-convex shape can be easily formed by arranging the rod-like portions in parallel while being arranged apart from each other.
  • “arrangement with the rod-shaped parts spaced apart in parallel” means that the convex parts are arranged in parallel, and further, the adjacent convex parts are arranged apart from each other.
  • the elements are arranged in the horizontal direction, not in the vertical direction. The reason for forming in this way is that when the projections are formed (arranged) without sticking apart, the proportion of the kiln tool occupying the product weight of the object to be baked can be reduced accordingly.
  • the rod-shaped portions are arranged in parallel with each other.
  • the above-mentioned horizontal direction does not require a horizontal state in a strict sense, and it is only necessary to have a level enough to stably place the product to be fired.
  • this rod-shaped portion can be selected from a square shape, a trapezoidal shape, a curved surface shape, and a triangular shape. This is because the rod-shaped portion can be appropriately selected from a square shape, a trapezoidal shape, a curved surface shape, and a triangular shape, whereby the present embodiment can be easily molded and a desired uneven shape can be appropriately selected.
  • the cross-sectional shape of the convex portion when the rod-like portion can take the cross-sectional shape as described above, convex shapes as shown in FIGS. 3A to 3E can be mentioned.
  • the slope of the slope of the groove is formed with an acute angle or an obtuse angle, such as a V-shaped groove or a U-shaped groove, or a step is formed on the slope of the groove. Examples thereof include those in which an opening or a hole is formed in the inner bottom of the recess, those in which the slope (gradient) of the recess is bilaterally symmetric, and those in which the bilaterally asymmetric is formed.
  • a rod-shaped cross section can be formed in a desired shape so that a desired convex portion or concave portion can be easily formed.
  • the opening is formed in a concave first concave portion formed on the front surface side, and is formed in a concave second concave portion formed on the back surface side, and the first concave portion and the second concave portion are formed. It is preferable that a communication hole is formed so as to communicate with each other. This is because the direction in which the opening of the recess communicates between the front side and the back side makes it easier for the gas to escape due to the convection phenomenon that occurs during combustion in the space of the recess. Further, the temperature can be made uniform, the contact area can be reduced, and deformation can be prevented. Furthermore, it is preferable because an atmosphere can be easily given to a fired product such as a honeycomb structure and a cooling effect after firing can be expected.
  • the unevenness on the front surface side and the unevenness on the back surface side are shifted from each other by shifting the arrangement angle of the rod-shaped portions.
  • shifting the arrangement angle of the rod-shaped portions means that the rod-shaped portions arranged on the front surface side and the rod-shaped portions arranged on the back surface side do not correspond in the vertical direction, or the front surface side and the back surface side.
  • the protrusions in the vertical direction are not back-to-back with the so-called front and back. That is, when the boundary portion between the front surface side and the back surface side of the ceramic firing kiln tool plate is defined as a reference line CC ′, the front surface side and the back surface side when folded back based on the reference line CC ′.
  • the thickness of the ceramic firing kiln tool plate is increased by that amount, and the weight of the product such as the object to be fired is increased. It becomes difficult to keep the ratio of kiln tools low. Moreover, the loss is large in terms of energy saving. Furthermore, the atmosphere is not sufficiently reached and it is difficult to blow, and the heat applied at the time of firing is not sufficiently conducted to the entire firing object such as the honeycomb, resulting in a large variation in the obtained honeycomb. Moreover, it is inferior in terms of thermal shock resistance, creep resistance, and high temperature and strength. Therefore, it is preferable to employ the configuration as described above.
  • the angular member disposed on the front surface side and the rectangular member disposed on the back surface side are different in shape, width dimension, and length dimension, and are arranged in each.
  • a ceramic firing kiln tool plate formed in this way is also a preferred form. This is because, when such a configuration is employed, the concave and convex shapes on the front surface side and the back surface side are different, and the openings formed in each can be formed in a shifted manner.
  • the rod-shaped portion is formed so as to be arranged at a position of 30 to 60 degrees with respect to the long axis of the ceramic firing kiln tool plate. If the rod-shaped part is arranged at a desired angle with respect to the long axis of the ceramic firing kiln tool plate, the durability will not decrease even if the weight is reduced, and it also has thermal shock resistance, creep resistance, and high temperature and high strength. It is because it can arrange.
  • position of 30 to 60 degrees with respect to the major axis of the ceramic firing kiln tool plate means that one side of the longer side in the longitudinal direction of the ceramic firing kiln tool plate is the reference axis. Means a position in the range of 30 to 60 degrees.
  • the rod-like portions 9 shown in FIG. 6A are schematic views showing a state in which they are arranged in parallel on the front surface side (or the back surface side).
  • symbol X in FIG. 6A has shown the short axis (width direction) of the kiln tool board for ceramic baking.
  • symbol Y has shown the long axis (length direction) of the kiln tool board for ceramic baking.
  • the rod-like portions 9 when the rod-like portions 9 are arranged in parallel along the minor axis X and the major axis Y, the rod-like portions 9 can be arranged at positions as shown in FIG. 6A.
  • the rod-shaped portion disposed on each of the front surface and the back surface is both Both are not limited to be arranged at the above-mentioned desired angle, but may be arranged so that (2) only the front surface or (3) only the back surface is located at the above-mentioned desired angle.
  • the desired arrangement angle can be adjusted as follows.
  • an imaginary line Z parallel to the minor axis X3 is drawn on the basis of the major axis Y3, and the rod-shaped portion is arranged (inclined) from the imaginary line Z so that the desired angle ⁇ 2 is obtained.
  • a ceramic firing kiln tool plate 1A can be obtained.
  • the openings formed in the first recess and the second recess are formed so as to be shifted while communicating with each other. Even if the openings communicate with each other, if the openings are shifted and communicated with each other, the durability does not decrease even if the weight is reduced, and each heat transfer such as convection heat transfer, convection heat transfer, and radiant heat transfer does not occur. Can be balanced. In addition, the temperature can be easily controlled, and the effects of the present application can be exhibited in terms of thermal shock resistance, creep resistance, and high temperature and high strength. Furthermore, since there is also a cooling effect, shrinkage deformation is difficult to occur.
  • the openings formed in each of the first recess and the second recess are formed so as to be shifted while communicating with each other, for example, the one shown in FIG.
  • the opening 7a formed in the first concave portion on the front surface side is not completely coincident with the opening 7b formed in the second concave portion on the back surface side, but is not completely coincident with the opening portion 7b.
  • the actual volume ratio is 5 to 80% by mass and the communication opening ratio is 20 to 20%. It is preferable that the contact area of one surface in contact with the object to be fired is 80 to 80%.
  • the surface opening ratio H1 is obtained by dividing the opening 7a formed on the front surface side by the area on the front surface side, and the opening 7b formed on the back surface side is the back surface side.
  • the back surface opening ratio H2 is divided by the area, and the communication opening ratio I of the communication vent formed by communicating the front surface side opening 7a and the back surface opening 7b, the actual volume is maximized. It is preferable that each of the actual volume ratio, the surface opening ratio H1, the back surface opening ratio H2, and the continuous vent I obtained by dividing by the volume from the outer diameter dimension is within the above-described desired range.
  • the weight / dimension of the body to be fired is more than three times (X> 3Y) with respect to the fracture strength X at the maximum firing temperature in the shape of the kiln tool of the present application.
  • the value obtained by dividing the volume by the volume from the maximum outer diameter dimension is the actual volume ratio
  • the area of the communication vent is the communication opening ratio
  • the actual volume ratio is 5 to 80%
  • the communication opening ratio is 20 to 80%
  • the contact area of one surface that contacts the object to be fired is 2
  • a ceramic firing kiln tool plate of ⁇ 80% it becomes possible to design a kiln tool plate that can satisfactorily sinter the fired body in the range of 20Y> X> 3Y.
  • the material for the ceramic firing kiln tool plate preferably contains at least 50% by mass of SiC, and more preferably contains at least 75% by mass of SiC.
  • Ceramic firing kiln tool plates are required to be composed of materials such as refractories with high compressive strength and high heat resistance, but SiC has high infrared emissivity, and is resistant to oxidation and creep. And is a high-temperature and high-strength material, the effects of the present application can be achieved.
  • SiC is preferably contained in an amount of 85 to 90% by mass and SiO 2 in an amount of 15 to 10% by mass, more preferably 80 to 90% by mass of SiC and 5 to 20% by mass of SiO 2. It is to be.
  • SiC is high in infrared emissivity, excellent in oxidation resistance and creep resistance, and is a high-temperature high-strength material, so it can be said that it is a material suitable for kiln tool materials used at high temperatures.
  • SiC synthesized at a high temperature of 2000 ° C. or higher by passing a large current through the SiO 2 and C powder is a raw material that generates large amounts of CO 2 and consumes power. good. Therefore, it is preferable to use such a desired material because the usage fee of SiC can be reduced.
  • At least the total amount of SiC and Si 3 N 4 is 90% by mass, and more preferably 95% by mass or more.
  • Ceramic firing kiln tool plates are required to be composed of materials such as refractories with high compressive strength and high heat resistance, but SiC has high infrared emissivity, and is resistant to oxidation and creep. And is a high-temperature and high-strength material, the effects of the present application can be achieved.
  • this molding method first, a predetermined amount of SiC powder, Si powder, binder, water or organic solvent is kneaded and cast to obtain a molded body having a desired shape. Next, the molded body is dried at 90 ° C., and then fired in a nitrogen atmosphere to produce Si 3 N 4 by a reaction between Si and nitrogen, thereby producing a composite material of silicon carbide and silicon nitride. A method can be mentioned.
  • the size of the ceramic firing kiln tool plate is not particularly limited. It is preferable to select a suitable size according to needs such as the weight of the honeycomb to be placed. For example, a general shelf size of 300 to 700 mm in length, 300 to 700 mm in width, and 5 to 10 mm in thickness can be suitably used. However, the size is not limited to this, and suitable as necessary. Dimension can be adopted.
  • the ceramic firing kiln tool plate in the present embodiment is used as a part of the shelf assembly.
  • the present invention is not limited to such a shelf assembly, and a known shelf assembly may be used as long as it is a structure that can easily support the ceramic firing kiln tool plate in the present embodiment.
  • the shelf assembly 12 includes a support column 13 and, if necessary, a bridging member 15. It is used by being mounted on a mounting table 14 (see FIG. 11) formed on the column.
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing a state before the ceramic baking kiln tool plate is attached.
  • the shelf assembly 16 includes the support 13 and, if necessary, the support 18 on the support. A ceramic firing kiln tool plate 1 of the form is placed and used.
  • the ceramic firing kiln tool plates and the columns in the present embodiment may be alternately stacked to constitute the shelf assembly. Furthermore, it is preferable to use a known fixing tool, a known fixing method, or the like as necessary because it can be stably placed.
  • An object to be fired such as a honeycomb molded body is placed on this ceramic firing kiln tool plate and fired.
  • the Nicam molded body 100 is placed and fired.
  • the honeycomb molded body 100 is placed on the ceramic firing kiln tool plate and fired.
  • the gas G generated from the honeycomb molded body is discharged to the outside of the honeycomb without being swollen.
  • the contact area between the honeycomb molded body and the bottom surface of the ceramic firing kiln tool plate 1 is reduced, and the dimensional deformation of the honeycomb molded body can be controlled to be small by reducing frictional resistance when shrinking during firing.
  • the packing efficiency of things can be improved.
  • the ceramic firing kiln tool plate is formed from a single plate-like member, the desired uneven shape is formed on the front surface side, and the desired uneven shape is provided (formed) on the back surface side and molded. Also good. Furthermore, the opening on the front side and the opening on the back side may be formed so as to communicate with each other using a tool such as a drill.
  • the ceramic firing kiln tool plate is formed by combining a total of two members, one flat plate on the front side and one flat plate on the back side, the desired unevenness on the front side
  • the ceramic firing kiln tool is applied with a shape and a desired uneven shape on the back surface side, and then the flat plate member on the front surface side and the flat plate member on the back surface side are bonded together so that the above-mentioned openings communicate with each other.
  • Form a plate When formed in this way, it is possible to form an opening shape capable of performing heat transfer, convection heat transfer, and radiant heat transfer in a well-balanced manner. it can.
  • the opening part provided in the surface side and a back surface side is formed previously, it is preferable to position and form a desired location so that it may mutually communicate.
  • the ceramic firing kiln tool plate is formed by combining two members, one flat plate on the front side and one flat plate on the back side, the front side and the back side.
  • An opening may be formed after providing an uneven shape to and attaching them together. When formed in this way, it is preferable because the opening can be easily communicated between the front surface side and the back surface side, so that the molding process can be simplified and variations can be reduced.
  • the structure of the ceramic firing kiln tool plate is not limited to one composed of a total of two members, one plate member on the front side and one plate member on the back side, and the effect of the present application.
  • another member may be provided as an intermediate layer between the front surface side and the back surface side.
  • a molded body having a desired shape can be obtained by casting.
  • a three-dimensional structure can be configured from the front and back surfaces.
  • the front side and the back side have the same configuration, it is preferable that either side can be used for the front side or the back side. Regardless of the front and back, the honeycomb can be placed, which is preferable because convenience is enhanced.
  • Firing yield The firing yield of the honeycomb molded body was measured. Specifically, whether or not cracks were generated in the honeycomb molded body was examined visually or with a loupe or the like, and the frequency of those without cracks was taken as the yield.
  • Firing status of ceramic firing kiln tool plate Further, the firing condition of the ceramic firing kiln tool plate was examined, and the creep deformation rate was measured by repeating the firing 30 times. Specifically, the bending amount at the diagonal of the ceramic firing kiln tool plate was measured with a gap gauge.
  • the actual volume ratio, the aperture ratio, the contact area ratio, the rod-shaped section, the rod-shaped section Ceramics of Examples 11 to 15 whose angles are shown in Table 2 (3) Contains 95 to 80% by mass of SiC and 5 to 20% by mass of Si, has a bulk specific gravity of 3 g / cc, a bending strength of 250 MPa, and has a long side length of Examples 16 to 20 having a size of 400 mm, a length in the short side direction of 100 mm, and a wall thickness of 8 mm, and the actual volume ratio, opening ratio, contact area ratio, bar section sectional shape, bar section angle shown in Table 3.
  • Each ceramic firing kiln tool plate was prepared in advance.
  • 1300 mm size prisms were arranged in parallel on the left and right sides, respectively, and then 6 1700 mm size prisms were arranged side by side in a vertical direction on the left and right 1300 mm size prisms.
  • the positional relationship of six 1700 mm size prisms is prismatic (1) 40 mm + spacing (1) 200 mm + prism ( 2) 40 mm + spacing (2) 20 mm + prism (3) 40 mm + spacing (3) 200 mm + prism (4) 40 mm + spacing (4) 20 mm + prism (5) 40 mm + spacing (6) 200 mm + prism (6) 40 mm, left and right prisms of 1300 mm
  • a shelf set was created with a margin of 10 mm at the end.
  • These struts knead a predetermined amount of SiC powder, Si powder, binder, water or an organic solvent, and cast to obtain a molded body having a desired shape.
  • the molded body is dried at 90 ° C., and then fired in a nitrogen atmosphere to produce Si 3 N 4 by a reaction between Si and nitrogen, thereby producing a composite material of silicon carbide and silicon nitride.
  • a method can be mentioned.
  • honeycomb molded body Preparation of honeycomb molded body (raw honeycomb structure) before firing:
  • a raw material a cordierite-forming raw material mainly composed of talc, kaolin, and alumina is mixed with water and a binder, and then mixed, mixed, and kneaded, the raw material is extruded into a cylindrical shape by a clay kneader, and then it is an extrusion molding machine.
  • a raw honeycomb structure honeycomb molded body having a large number of cells arranged in the axial direction and having a diameter of ⁇ 320 mm ⁇ 300 mmL.
  • the green honeycomb structure was fired using the ceramic firing kiln tool plates in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 to obtain a honeycomb fired body. .
  • the results are shown in Tables 1 to 3. Note that the measurement results of “creep deformation amount after 30 firings of setter” shown in Tables 1 to 3 are shown as “-” for those of 3 mm or less, and are not actually measured.
  • the ceramic firing kiln tool plates of Examples 1 to 20 and the fired bodies obtained by firing using them were also good. Specifically, the strength of the product after firing was in the range of 19 to 22 MPa in the fired bodies obtained using the ceramic firing kiln tool plates of Examples 1 to 20, and the firing yield was 100%.
  • the conditions after firing of the ceramic firing kiln tool plates of Examples 1 to 20 were examined, but no abnormality was found in Examples 1 to 20. Further, the ceramic firing kiln tool plates of Examples 1 to 20 were fired 30 times, and the subsequent creep deformation was measured. For Examples 1, 2, 6 to 10, 14, 15, 19, and 20, There was no creep deformation. Further, in Examples 3 to 5, 11 to 13, and 16 to 18, the deformation was confirmed, but the deformation amount was 0.02 to 2.3 mm, and the characteristics of the ceramic firing kiln tool plate were impaired. It wasn't.
  • a method for firing a honeycomb formed body of the present invention is a ceramic firing kiln tool plate used when firing a fired article, and at least uneven shapes are provided on the front side and the back side on which the fired article is placed.
  • the opening is formed, the heat capacity can be reduced and the cost can be reduced, and the contact area with the fired product is reduced, so that the outflow of gas is improved and the atmosphere is further improved.
  • a ceramic firing kiln tool plate capable of uniformly producing a body to be fired by homogenization.
  • a ceramic firing kiln tool plate having excellent thermal shock resistance, creep resistance, high temperature and strength, and oxidation resistance can be suitably used.

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Abstract

 被焼成物を焼成する際に用いるセラミック焼成用窯道具板1であって、被焼成物を載置する表面側A及び裏面側Bには少なくとも凹凸形状3が付与されているとともに、開口部が7形成されているセラミック焼成用窯道具板1として構成される。熱容量の低減化とコスト削減化を図ることができ、焼成物との接触面積が減少することで、ガスの抜けが良化し、さらに雰囲気の均一化により被焼成体が均一に製造できるセラミック焼成用窯道具板、とりわけ、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性、耐酸化性に優れ、軽量化ができる。

Description

セラミック焼成用窯道具板
 本発明は、軽量セッターに関する。とりわけ、ハニカム成型体を焼成する際に用いる梁構造の棚組みに用いられるものである。
 従来、ハニカム成型体などの被焼成物を焼成する際に用いられるセラミック焼成用窯道具板としては、被焼成物と接するセラミック焼成用窯道具板が平板状(プレート状)からなるものが知られている。
 しかし、平板状からなるセラミック焼成用窯道具板上に、被焼成物を載置して焼成を行うと、被焼成物に含まれるバインダーガスの抜けが悪く、製品内の温度差が生じ、切れ不良が発生してしまったり、焼成時のバインダー残留で焼結を阻害したりして、切れ不良が発生するという問題があった。
 また、接触面積が大きいためバインダーガスの抜けが悪いことに加え、焼成時に雰囲気ガスとの接触が不十分となるため、雰囲気が篭もる結果、切れ不良が発生した。さらに、焼結時の収縮に起因して、変形して切れ不良が発生し、焼結時の収縮によりセッターに付着し易く欠けや切れ不良が発生する問題も生じていた。
 このような問題に対して、次の特許文献1~3がある。
 特許文献1では、孔径が、0.5~4mm程度を有するセラミック多孔体を支持体として、その一面に口径が0.5mm以下である、面状のセラミック多孔体による表面層を形成する焼成用窯道具板を採用することにより、軽量かつ半製品から発生する分解ガス等の気体透過性を確保し、製品への熱的歪を防止せんとする。しかし、特許文献1では、製品重量に対して窯道具の占める割合が高く、省エネルギーの面でロスが多い。また、焼成時にバインダーガスの抜けが十分でなく、依然として製品内の温度差が生じやすく、また、切れ不良が生じやすい。また、雰囲気が篭もり易く、焼成時に雰囲気ガスとの接触が不十分となり、さらに切れ不良が発生し易い。したがって、前述の問題に対して具体的な解決策は講じられていない。
 特許文献2では、セラミック製基板と、セラミック基板に設けた、各別に1個ずつの電子部品を保持するための複数の貫通保持部とからなり、各貫通保持部の形状を上面から下面に向かって断面積が小さくなるテーパー形状とし、各貫通保持部の断面を少なくとも電子部品が通過しない大きさとしたことを特徴とする。特許文献2のセラミック製基板では、上面から下面に向かって断面積が小さくなるテーパー形状を採用することにより、雰囲気ガスを全ての保持部に通過させようと試みたことで一定の評価を得るものではある。しかし、製品重量に対して窯道具の占める割合が高く、省エネルギーの面でロスが多く、焼成時におけるバインダーガスの抜けも十分ではない。また、製品との接触面積が大きいことから、焼結時の収縮で変形し易く、セラミック製基板に付着するおそれがある。加えて、欠けや切れ不良等製造時のばらつきが生じるおそれも否めない。
 特許文献3では、被焼成物と接するセラミック基体の表面に、凹凸構造の表面載置部を形成することによって、治具上の熱風の流れを均一にでき、被焼成物を均一に焼成せんとする。このような構成を採用すると、治具上の熱風の流れをある程度均一にでき、一定の評価を得るものではあるが、しかし、焼成時バインダーガスの抜けが未だ十分とは言えず、雰囲気ガスが篭もり易い。加えて、製品重量に対して窯道具の占める割合が高く、省エネルギーの面でロスが多い。焼結時の収縮で変形等についても十分なものとはいえない。
 以上のように、現在まで前述の問題に対しては十分な対応がなされておらず、更なる改良が求められるところである。
特開平5-17261号公報 特開平6-45209号公報 特開平6-281359号公報
 本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、被焼成物を載置する表面側及び裏面側には少なくとも凹凸形状が付与されているとともに、開口部が形成されているセラミック焼成用窯道具板により、熱容量の低減化とコスト削減化を図ることができ、焼成物との接触面積が減少することで、ガスの抜けが良化し、さらに雰囲気の均一化により被焼成体が均一に製造できるセラミック焼成用窯道具板、とりわけ、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性、耐酸化性に優れ、軽量化が可能なセラミック焼成用窯道具板を提供する。
 本発明により、以下のセラミック焼成用窯道具板が提供される。
[1] 被焼成物を焼成する際に用いるセラミック焼成用窯道具板であって、前記被焼成物を載置する表面側及び裏面側には少なくとも凹凸形状が付与されているとともに、開口部が形成されているセラミック焼成用窯道具板。
[2] 前記開口部は、表面側に付与されている凹凸形状の凹部に第1凹部として形成されるとともに、裏面側に付与される凹凸形状の凹部に第2凹部として形成され、且つ、前記第1凹部と前記第2凹部とのそれぞれの開口部が連通形成されている[1]に記載のセラミック焼成用窯道具板。
[3] 前記表面側及び前記裏面側に形成される前記凹凸形状は、棒状部を平行に離間させて配列されてなる[1]又は[2]に記載のセラミック焼成用窯道具板。
[4] 前記表面側の前記棒状部と、前記裏面側の前記棒状部との配列角度をずらすことにより、前記表面側と前記裏面側の凹凸形状が互いにずれて形成されている[3]に記載のセラミック焼成用窯道具板。
[5] 前記棒状部が、セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して、30~60度の位置に配列されるように形成されている[4]に記載のセラミック焼成用窯道具板。
[6] 前記第1凹部と前記第2凹部のそれぞれに形成される開口部が、互いに連通しながらも、ずれるように形成されている[2]~[5]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板。
[7] 前記棒状部の断面形状は、四角形、台形、曲面形、三角形のいずれかの形状が選択可能である[3]~[6]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板。
[8] 実体積を最大外径寸法からの体積で除した値を実体積比率とし、連通気孔の面積を連通開口率とすると、実体積比率が5~80質量%となるとともに、連通開口率が20~80%となり、更に、被焼成物と接触する1面の接触面積が2~80%である[1]~[7]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板。
[9] [1]~[8]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板であって、少なくともSiCが50質量%含有するセラミック焼成用窯道具板。
[10] [1]~[8]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板であって、少なくともSiCとSiの合量が90質量%含有するセラミック焼成用窯道具板。
[11] [1]~[8]のいずれかに記載のセラミック焼成用窯道具板であって、SiCが85~90質量%以上、SiOが15~10質量%以上含有するセラミック焼成用窯道具板。
 本発明によれば、熱容量の低減化とコスト削減化を図ることができ、焼成物との接触面積が減少することで、ガスの抜けが良化し、さらに雰囲気の均一化により被焼成体が均一に製造できるセラミック焼成用窯道具板を提供できるという優れた効果を奏する。とりわけ、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性、耐酸化性に優れたセラミック焼成用窯道具板を提供できる。
本実施形態のセラミック焼成用窯道具板を模式的に示した図であって、斜視図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板を模式的に示した図であって、斜視図である。 図2の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。 図2の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。 図2の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。 図2の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。 図2の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の模式図であって、図2に示されるC-C’線に沿った断面を示した断面図である。 図4Aに示される凹凸形状の一例を示した模式図であって模式図であって、断面図である。 図4Aに示される凹凸形状の一例を示した模式図であって、断面図である。 図4Aに示される凹凸形状の一例を示した模式図であって、断面図である。 図4Aに示される凹凸形状の一例を示した模式図であって、断面図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の裏面側に配置される棒状部の配置例を示した模式図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の表面側に配置される棒状部の配置例を示した模式図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の表面側(あるいは裏面側)に配置される棒状部の配置角度の一例を示した模式図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の表面側(あるいは裏面側)に配置される棒状部の配置角度の一例を示した模式図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の別の実施形態を示した模式図であって、斜視図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の別の実施形態を示した模式図であって、表面側に配置される棒状部の配置例を示した平面図である。斜視図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の別の実施形態を示した模式図であって、表面側と裏面側に形成される開口部とが連通している状態を模式的に示した図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の別の実施形態を示した模式図であって、表面側と裏面側に形成される開口部とが連通している状態を模式的に示した図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板が使用される棚組みを模式的に示した斜視図である。 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板が使用される棚組みの別の形態を模式的に示した斜視図であって、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板を配置した図である。 図10Aに示される棚組みに、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板を載置し、さらにハニカム焼成体を載置した状態を示した模式図であって、一部拡大した拡大図である。
符号の説明
 1、1A:セラミック焼成用窯道具板,3:凹凸形状、4:凹部、5,5a,5b,5c、5d,5e、:凸部、7,7a,7b:開口部、9:棒状部、11:枠、12、:棚組み、13:支柱、14:載置台、15:橋架部材、16:棚組み、17:支柱、18:載置台、100:ハニカム成型体、A:(セラミック焼成用窯道具板の)表面側、B:(セラミック焼成用窯道具板の)裏面側、H1:表面開口率、H2:裏面開口率、I:(連通気孔の)連通開口率、J:基準線、X,X1:セラミック焼成用窯道具板の短軸(幅方向)、Y,Y2:セラミック焼成用窯道具板の長軸(長さ方向)、Z:仮想線。
 以下、本発明のハニカム成型体の焼成方法を実施するための最良の形態について具体的に説明する。但し、本発明はその発明特定事項を備えるハニカム成型体の焼成方法を広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。
[1]本発明のセラミック焼成用窯道具板の構成:
 本発明のセラミック焼成用窯道具板は、図1に示されるように、被焼成物を焼成する際に用いるセラミック焼成用窯道具板1であって、被焼成物を載置する表面側A及び裏面側Bには少なくとも凹凸形状3が付与されているとともに、開口部7が形成されていることを特徴とする。
 なお、セラミック焼成用窯道具板は、本実施形態では、棚組みの棚として使用され、その棚の上にハニカム構造体等の被焼成物を載置し、釜等で焼成して製造するために使用されるものである(図10A、10B参照)。ただし、このような棚組みの使用に限らず、ハニカム構造体等の被焼成物を載置し、釜等で焼成する際に好適に用いることができるものである。また、セラミック焼成用窯道具板は、ハニカム構造体の他、キャパシター、ソフトエライト、PTC等の電子セラミック或いは粉金属等の被焼成物を焼成する際に好適に用いることができる。
[1-1]表面:
 本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の表面は、セラミック焼成用窯道具板の被焼成物を載置する側の面であって、この表面は、凹凸形状が付与されるように形成されている。このように形成されるのは、焼成の際に、その表面がハニカム構造体のいわば底蓋となってガスの放出を邪魔しないようにするためである。すなわち、本実施形態では、凹凸形状を付与することにより、その凹部が、いわばガスの抜け道(通り道)なって、ガスを外部に放出させることで、そのような弊害を無くすことができる。
 また、ハニカム構造体等と、焼成用窯道具板の表面との接触面積が大きくなると、焼成後の温度変化により、収縮変形が起こり易くなり、この収縮変形が過度に生じると、クラックの発生や、焼成用窯道具板への付着が起きやすくなる。さらに得られるハニカムのばらつきも大きくなる。しかし、本実施形態では、凹凸形状を付与することによって接触面積を小さくできるため、収縮変形に起因する諸所の弊害を防止できる。
 ここで、付与される凹凸形状は、凸部と凹部の組み合わせから構成される。凸部は、被焼成物を下支える領域として構成され、凹部は前述の被焼成物から生じるガスの流出路であり、雰囲気を被焼成物にあてる流路として構成されている。このような凸部及び凹部は、次のような形状から適宜選択されることが好ましい。
 凸部の形状としては、たとえば、図3A~図3Eに示されるように、その断面が、四角形状からなる凸部5a、台形形状からなる凸部5b、曲面形状からなる凸部5c、三角形状からなる凸部5d、多角形状からなる凸部5e等が挙げられる。なお、図3A~図3Eは、図2に示されるセラミック焼成用窯道具板の一部拡大図であって、図2に示される凸部の形状の別の例を示した模式図である。
 ここで、被焼成物は、焼成収縮するため、凹凸部分との接触が極力少ないほうが良いが、反面、凹凸部分との接触が少ないと被焼成体の非接触部分が自重により曲るおそれがある。したがって、これら双方のバランスから、凹凸部分の形状としては、凸部5bのような台形形状からなるものがより好ましい。
 凹部の形状としては、たとえば、その断面が、V字状の溝やU字状の溝等溝の斜面の勾配が鋭角や鈍角、或いは直角に形成されたもの、或いは、溝の斜面に段部が形成されたもの、凹部の斜面(勾配)が左右対称であるものや左右非対称であるもの等が挙げられる。
 このように、凹部と凸部とを必要に応じて凹凸形状を適宜選択して付与することにより、ガスの抜け道を確保できるとともに、ハニカム構造体と、ハニカム構造体を載置する表面との接触面積を小さくできる。さらに、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性、耐酸化性に優れた構造となり、加えて、軽量化も可能となる。
 さらに、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板の表面側には開口部が形成されている。開口部を形成することにより、焼成時に発生するガスの抜け道である凹部と相俟って、ガスをハニカム外部へ放出することが容易となり、その結果、ガスがハニカム構造体内に篭もらない。したがって、焼成温度の上昇を制御でき、クラックや変形による破損を防止できる。さらに、雰囲気を被焼成物にあてることが容易となり、得られるハニカムのばらつきも少なくなる。
 より好ましいのは、図1に示されるように、凹部の中底に開口部7が形成されていることである。開口部が凸部に形成されるよりも、凹部の中底に開口部が形成されている方が、焼成時に凹部のいわば空間に生じる得る対流現象等によって、バインダー等のガスをハニカムの外部へ放出し易くなり、ハニカム内にガスを篭もらせにくくできるから好ましい。また、伝動伝熱および、対流伝熱、輻射伝熱といったそれぞれの伝熱をバランスよく行うことができ、焼成時の昇温や焼成後の冷却といった温度制御をし易くなるという利点もある。
 ここで、凹部の中底とは、表面側に配列される部材と裏面側に配列される部材によって形成さる箇所であって、表面側の凸部よりセラミック焼成用窯道具板の中心側に凹んだ窪み部分をいい、さらに言えば、セラミック焼成用窯道具板の表面側と裏面側との境界部分を基準線とした場合、その基準側に窪んだ箇所であって、ガスの流路となる部分をいう。この凹部の中底の一部に開口部を設けることによって、開口部が形成されるとガスが抜け易くなり、本願の効果を奏することができる。
 具体的には、図1に示されるように、凹凸形状3の一部を構成するそれぞれぞれの凸部5の間に、凹部4が形成されるとよい。
 さらに好ましいのは、表面側の開口部と、裏面側の開口部とが連通形成されていることである。表面側に形成される開口部と、裏面側に形成される開口部とが、それぞれ連通せずに独立して形成されている場合にでも、ハニカム構造体等の焼成物内に含まれるバインダー等のガスを、ハニカム外へ放出できなくはないが、表面及び裏面にそれぞれ形成される開口部が連通している方が、開口部空間を大きく形成でき、燃焼時に生じる対流現象も起こり易く、生じたガスがさらに抜けやすくなる。また、雰囲気を均一にハニカムに宛がうことができるから、焼成温度が均一となり過度の温度上昇を制御しやすい。したがって、変形を防止でき、得られるハニカムのばらつきを少なくできるため、好ましい。
 たとえば、図4Aに示されるように、表面側の開口部7aと裏面の開口部7bとが、連通して形成されると、本願の効果を一層発揮できるため好ましい。
 また、表面側に形成される凹凸形状は、棒状部を平行に離間させて配列されていることが好ましい。棒状部から形成すると、容易に凹凸形状を形成できるからである。
 ここで、「棒状部を平行に離間させて配列」するとは、凸部を平行に配列しながら、さらに、隣り合う凸部の間を離して配列するという意味であり、この「平行に配列」とは、上下方向ではなく、水平方向に配列される意味である。このように形成するのは、凸部が離れずにくっ付いた状態で形成(配置)されると、凹部が形成されないか、凹部が形成されてもガスの抜け道としては不十分な寸法となり、ハニカム内にガスが篭もったり、雰囲気が被焼成物に行届かなくなったりするからである。さらに、凸部同士がくっ付くか、十分に離間していないと、その上に焼成物を載置した場合の接触面積も大きくなり、焼成物の変形が生じ易くなるからである。なお、前述の水平方向は厳密な意味での水平状態を要求するものではなく、被焼成品を安定的に載せる程度の水平性があればよい。
 棒状部を平行に離間させて配列する場合の、隣り合う棒状部との距離は、棒状部の寸法に応じて適宜選択されることが好ましい。例えば、一般的な棚のサイズである縦300~700mm×横300~700mm×厚み5~10mmのものであれば、棒状部は5~10mm程度(肉厚と同等程度)離して配列されることが好ましい。なお、このようなサイズのものに限られず、必要に応じて好適な寸法を採用できる。
 たとえば、棒状部を平行に離間させて配列されている例として、図5A、5Bに示される配置方法が挙げられる。図5Aに示されるように、裏面側の棒状部9を横方向に等間隔で平行に並べた後、表面側に、その図5Aの上に、図5Bに示されるように棒状部9を縦に等間隔で平行に並べて配列し一体的に型を用いて成形することによって接合構造にすると、図1に示されるようなセラミック焼成用窯道具板を成型できる。なお、ここでの成形型は、石膏質などの一般的な泥ショウ鋳込みに用いるものを板厚方向に2つ割りしたものでよく、より高精度を求める場合には多孔質プラスチックでもよい。
 なお、成型方法、接合方法は前述のような方法に限られず、鋳込み成型等により、セラミック焼成用窯道具板を成型してもよい。
 この棒状部の断面形状は、四角形、台形、曲面形、三角形のいずれかの形状が選択可能であることが好ましい。棒状部を四角形、台形、曲面形、三角形の形状から適宜選択可能にすることにより、容易に本実施形態を成型できる上、本願の効果を奏しながら、求める被焼成物の特性に応じた対応が可能となるからである。
 具体的に、棒状部が前述のような断面形状の場合に凹凸形状の一部となる凸部の形状としては、図3A~3Eに示されるような凸形状が挙げられ、さらに、凹部の形状としては、その断面が、V字状の溝やU字状の溝等溝の斜面の勾配が鋭角や鈍角に形成されたもの、或いは、溝の斜面に段部が形成されたもの、凹部の中底に開口部或いは、穴等が形成されているもの、凹部の斜面(勾配)が左右対称であるものや左右非対称であるもの等が挙げられる。棒状部の断面を前述のような形状から選択可能にすることにより、所望の凹凸形状を容易に成型できるから好ましい。
[1-2]裏面:
 本実施形態における裏面は、焼成用窯道具板の表面と反対側に形成される面であって、さらに、開口部が形成されている。この裏面は、焼成用窯道具板の自重、さらには、被焼成物の加重が加わるため、下支えし易さや安定性が求められ、さらに加重や衝撃に対しての耐久性等が求められる。ただし、この下支えし易さや安定性については、公知の固定具或いは固定方法により、補完し得るものであるため、厳密なまでの下支えし易さや安定性は要求するものではない。
 また、本実施形態における裏面には凹凸形状が付与されていることが望ましい。裏面に凹凸形状が付与(形成)されることにより、表面側の凹凸形状と相まって、被焼成物等の製品重量に対する窯道具の占める割合を低く抑えることができ、省エネルギーの面でロスを少なくできるからである。また、雰囲気が篭もりにくくなり、焼成時に施される熱が、ハニカム等の被焼成物全体に十分に伝導させることができ、ばらつきを抑えることができるからである。
 この凹凸形状を構成する凹部としては、表面側に形成される凹部と同様に、たとえば、V字状の溝やU字状の溝等溝の斜面の勾配が鋭角や鈍角に形成されたもの、或いは、溝の斜面に段部が形成されたもの、凹部の中底に開口部或いは、穴等が形成されているもの、凹部の斜面(勾配)が左右対称であるものや左右非対称であるもの等が挙げられる。また、凸部としては、表面側に形成される凸部と同様に、たとえば、三角形、四角形、円形、楕円形等の形状からなるもの等が挙げられる。このように、裏面側に、凹部と凸部とを必要に応じて適宜選択して凹凸形状を付与することにより、製品重量に対する窯道具の占める割合を低く抑えることができ、省エネルギーの面でロスを少なくできる。さらに、雰囲気が篭もりにくくなり、焼成時に施される熱がハニカム等の被焼成物全体に十分に伝導し易くなる。
 たとえば、凹凸形状の凸部としては、図3A~3Eに示されるような四角形状、台形形状、三角形状、楕円形状、多角形形状等が挙げられる。
 また、裏面には、開口部が形成されている。表面側と同様に、裏面側に開口部を形成することにより、焼成時にバインダー等のガスが発生した際には、前述の表側の抜け道に新たなガスの抜け道が加わることになり、前述の表面側の開口部と相まって、ガスの放出を促進でき、さらに雰囲気を十分にハニカムに当てることができる。
 より好ましいのは、凹部に開口部が形成されていること、さらに好ましいのは、凹部の中底に開口部が形成されていることである。凹部に開口部が形成されている方が、開口部が凸部に形成されるよりも、焼成時に凹部の空間を大きくとることができ、その空間に生じる対流現象等により、ハニカムの外部へガスを放出し易くなる。加えて、伝動伝熱および、対流伝熱、輻射伝熱といったそれぞれの伝熱をバランスよく行うことができ、本願の効果を奏することができる。
 さらに、裏面側に形成される開口部が、表面側に形成される開口部と連通するように形成されていることが好ましい。すなわち、裏面側に形成される開口部が、表面側に形成される開口部と連通形成されていると、具体的には、図4Aに示される開口部7aと開口部7bのように連通形成されると、表面側と裏面側の開口部がいわば一繋がりの空間となり、たとえば、表面側の凹部から裏面側の凹部にかけて燃焼時に対流等が生じ、その対流によりガスの外部への放出が促進されやすくなる。したがって、ガスがハニカム内に篭もらず、温度を均一に制御でき、加えて接触面積を少なくでき変形を防止できる。さらに、雰囲気をハニカム構造体等の焼成物に付与しやすい。なお、図4Aに示される符号5aは、凸部を示している。
 なお、裏面側に形成される開口部が、表面側に形成される開口部と連通するように形成されている具体例として、その他に図4B~4Eに示されるものが挙げられる。ただし、このような構成に限られるものではなく、裏面側に形成される開口部が、表面側に形成される開口部と連通するように形成されているものであれば、本願に含まれることはいうまでもない。なお、図4B~4Eに示される符号5b、5c、5d、5eは、凸部を示している。
 例えば、図4Aに示されように、四角形状からなる凹凸形状(凸部5aが図4Aに示されるように形成される凹凸形状)を裏面に付与し、開口部7bを凹部に形成すると、表面側に形成した四角形状からなる凹凸形状(凸部5aが図4Aに示されるように形成される凹凸形状)及び開口部7aと相俟って、ハニカム内にガスが溜まらず、過度な温度上昇を制御できる。また冷却効果もあるため、収縮変形も起こりづらい。さらに、軽量化できる。
 また、裏面側に形成される凹凸形状は、棒状部を平行に離間させて配列されて形成されていることが好ましい。棒状部を平行に配列しながら、さらに、離間させて配列することにより、凹凸形状を容易に形成できるからである。ここで、「棒状部を平行に離間させて配列」とは、凸部を平行に配列しながら、さらに、隣り合う凸部の間を離して配列するという意味であり、この「平行に配列」とは、上下方向ではなく、水平方向に配列される意味である。このように形成するのは、凸部が離れずにくっ付いた状態で形成(配置)されると、その分だけ、被焼成物等の製品重量に対する窯道具の占める割合を低く抑えることができず、省エネルギーの面からもロスが大きいからである。また、ハニカム全体に雰囲気が十分に行き届かなくなり、焼成時の温度を均一に保てなくなる。さらに、表面側に設けられる凹凸形状との相乗効果を発揮しづらくなる。したがって、本願の効果をより一層発揮するために、棒状部を平行に離間させて配列されていることがより好ましい。
 なお、前述の水平方向は厳密な意味での水平状態を要求するものではなく、被焼成品を安定的に載せる程度の水平性があればよい。
 この棒状部の断面形状は、四角形、台形、曲面形、三角形のいずれかの形状が選択可能であることが好ましい。棒状部を四角形、台形、曲面形、三角形の形状から適宜選択可能にすることにより、容易に本実施形態を成型できる上、所望の凹凸形状を適宜選択できるからである。
 棒状部が前述のような断面形状をとり得る際の凸部の断面形状としては、図3A~3Eに示されるような凸形状が挙げられる。さらに、凹部の断面形状としては、V字状の溝やU字状の溝等のように溝の斜面の勾配が鋭角や鈍角に形成されたもの、溝の斜面に段部が形成されたもの、凹部の中底に開口部或いは穴等が形成されているもの、凹部の斜面(勾配)が左右対称であるもの或いは左右非対称であるもの等が挙げられる。このように、棒形状の断面を選択可能に所望の形状に形成できると、所望の凸部或いは凹部を簡単に形成できるため好ましい。
[1-3]表面と裏面との関係:
 開口部は、表面側に形成される凹形状の第1凹部に形成されるとともに、裏面側に形成される凹形状の第2凹部に形成され、且つ、前記第1凹部と前記第2凹部が連通するように連通孔が形成されることが好ましい。凹部の開口部が表面側と裏面側とで連通している方が、凹部の空間に燃焼時に生じる対流現象等により、一層ガスが抜けやすくなるからである。また、温度を均一にでき、接触面積を少なくでき、変形を防止できる。さらに、雰囲気をハニカム構造体等の焼成物に付与しやすく、焼成後の冷却効果も期待できるため好ましい。
 また、棒状部の配列角度をずらすことにより、表面側凹凸形状と裏面側の凹凸形状とが、互いにずれて形成されていることが好ましい。ここで、「棒状部の配列角度をずらす」とは、表面側に配列される棒状部と、裏面側に配列される棒状部とが、上下方向に相応しないこと、或いは、表面側と裏面側との上下方向にある凸部同士が、いわゆる表と裏で背中合わせの状態にならないことである。すなわち、セラミック焼成用窯道具板の表面側と裏面側との境界部分を基準線C―C’とした場合、この基準線C―C’に基いて折り返した際に、表面側と裏面側とに形成される凹凸形状が重ならないことを意味する(図4A参照)。その他の例として、たとえば、図4B~4Dに示されるような表面側と裏面側に凹凸形状の関係が挙げられる。
 換言すれば、表面側と裏面側のそれぞれの凹凸形状が上下方向に相応するように形成されると、その分だけ、セラミック焼成用窯道具板の厚みが増え、被焼成物等の製品重量に対する窯道具の占める割合を低く抑えづらくなる。また、省エネルギーの面でロスが大きい。さらに、雰囲気が十分に行き届かず篭もりにくくなり、焼成時に施される熱が、ハニカム等の被焼成物全体に十分に伝導せず、得られるハニカムのばらつきも大きくなる。また、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性の面で劣ることになる。したがって、前述のような構成を採用することが好ましい。
 なお、棒状部の配列角度をずらさないで、たとえば、表面側に配する角上部材と裏面側に配する角状部材との形状、幅寸法、長さ寸法を異なるものとして、それぞれに配列して形成されるセラミック焼成用窯道具板も、好ましい形態の一つである。このような構成を採用する場合には、表面側と裏面側の凹凸形状が異なるものとなり、それぞれに形成される開口部も、ずれて形成できるからである。ただし、成型するのに手間がかかる上に、部品点数が増え、さらに成型コストのアップとなり易いため、棒状部の配列角度をずらすことにより、表面側凹凸形状と裏面側の凹凸形状とが、互いにずれるよう形成する方が利便性の点で好ましい。
 より好ましいのは、棒状部が、セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して、30~60度の位置に配列されるように形成されていることである。セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して所望角度になるように棒状部を配置すると、軽量化しても耐久性が落ちず、さらに、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性を兼ね揃えることができるからである。
 ここで、「セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して、30~60度の位置」とは、セラミック焼成用窯道具板の長手方向の長辺の1辺を基準軸として、その基準軸から30~60度の範囲の位置を意味するものである。例えば、図6Aに示される棒状部9は、表面側(或いは裏面側)に平行に配列した状態を示した模式図である。図6A中の、符号Xはセラミック焼成用窯道具板の短軸(幅方向)を示している。また、符号Yはセラミック焼成用窯道具板の長軸(長さ方向)を示している。この図6Aに示されるように、短軸Xと長軸Yに沿って、棒状部9を平行に配置すると、図6Aに示されるような位置に棒状部9を配置できる。
 他方、図6Bに示されるように、長軸Y2に沿いながら、その長軸に対して図示されるα角を前述の所望角に調整しながら配置すると、図6Bに示されるように、各棒状部9を所望位置にいわゆる傾斜させて並行に配列でき、本願の効果を奏することができる。
 なお、棒状部が、セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して、30~60度の位置に配置される場合には、(1)表面と裏面とのそれぞれに配される棒状部が双方とも前述の所望角度に位置するように配されるものに限らず、(2)表面のみ、或いは(3)裏面のみ、前述の所望角に位置するように配されてもよい。
 さらに、図7Aに示されるように、枠11を備える棒状部9から構成される場合には、次のようにして所望の配置角度になるよう調整できる。例えば、図7Bに示されるように、長軸Y3を基準に、短軸X3と平行な仮想線Zを引き、その仮想線Zから所望角α2になるように棒状部を(傾斜して)配置させることで、セラミック焼成用窯道具板1Aを得られる。
 また、第1凹部と第2凹部のそれぞれに形成される開口部が、互いに連通しながらもずれるように形成されることがより好ましい。それぞれの開口部が連通しながらも、開口部同士をずらして連通させると、軽量化しても耐久性が落ちず、また、伝動伝熱、対流伝熱、及び輻射伝熱といったそれぞれの伝熱がバランスよく行える。加えて、温度制御がし易くなり、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性の点においても本願の効果をあまねく奏することができる。さらに、冷却効果もあるため、収縮変形も起こりづらい。
 第1凹部と第2凹部のそれぞれに形成される開口部が、互いに連通しながらもずれるように形成される具体例としては、たとえば、図8に示されるものが挙げられる。この図に示されるように、表面側の第1凹部に形成される開口部7aが、裏面側の第2凹部に形成される開口部7bと互いに連通しながらも完全に一致せず、ずれるように形成されていることで、本願の効果を発揮できる。
 また、実体積を最大外径寸法からの体積で除した値を実体積比率とし、連通気孔の面積を連通開口率とすると、実体積比率が5~80質量%で、連通開口率が20~80%、更に、被焼成物と接触する1面の接触面積が2~80%であることが好ましい。具体的には、図9に示されるように、表面側に形成される開口部7aを表面側の面積で除したものを表面開口率H1とし、裏面側に形成される開口部7bを裏面側の面積で除したものを裏面開口率H2とし、さらに、表面側開口部7aと裏面側開口部7bとが連通して形成される連通気孔の連通開口率Iとした場合に、実体積を最大外径寸法からの体積で除して求めた実体積比率、表面開口率H1、裏面開口率H2、連通気孔Iのそれぞれが前述の所望範囲内になるように形成されることが好ましい。
 この実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部角度を、所望数値内に調整する方法としては、以下の方法がある。
 実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部角度の設定に際しては、正確には、被焼成体の重量/寸法、水分量、有機バインダー量、脱脂時間、焼成に必要な最高温度とその保持時間、熱面積などを鑑みつつ、本願に用いる材料の温度ごとでの応力-歪み速度と酸化速度から設定するとよい。簡便法としては、本願の窯道具形状でかつ最高焼成温度時の破壊強度Xに対し、被焼成体の重量と本願の窯道具板の自重に起因する応力値Yが3倍以上(X>3Y)の関係になるように実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部角度の値を設定することが好ましい。これにより、表1~に示すような範囲の窯道具の反り(たとえば、後述の実施例3、4、5、11、12、13、16、17、18に示されるような30回の焼成でクリープ変形(反り)量が3mm未満)に抑えることが可能となる。
 ここで、Xの値を極端に大きくすると窯道具の反りが小さくなるものの、本発明の目的の一つである軽量化(多孔化)を阻害することとなる。SiCを一定範囲で含有する窯道具板材料特性、特に温度ごとでの応力-歪み速度と、窯道具板の形状検討の結果、体積を最大外径寸法からの体積で除した値を実体積比率とし、連通気孔の面積を連通開口率とすると、実体積比率が5~80%となるとともに、連通開口率が20~80%となり、更に、被焼成物と接触する1面の接触面積が2~80%であるセラミック焼成用窯道具板を用いる場合には、20Y>X>3Yの範囲で良好に被焼成体の焼結を行うことができる窯道具板の設計が可能となる。
 また、セラミック焼成用窯道具板の材料としては、少なくともSiCが50質量%含有することが好ましく、より好ましいのはSiCが75質量%以上含有することである。セラミック焼成用窯道具板は、圧縮強度が高く、かつ、耐熱性の高い耐火物等の材料から構成されることが求められるが、SiCは赤外線放射率が高く、耐酸化性、耐クリープ性にも優れ、高温高強度材料であるため、本願の効果を奏することができる。
 さらに、別の材料として、SiCが85~90質量%、SiOが15~10質量%含有することが好ましく、より好ましいのはSiCが80~90質量%、SiOが5~20質量%含有することである。SiCは赤外線放射率が高く、耐酸化性、耐クリープ性にも優れ、高温高強度材料であるから、高温で用いる窯道具材料に適した素材といえる。さらに、SiOとCの粉末に大電流を流し、2000℃以上の高温で合成するSiCは、COの発生と電力消費が大きな原料であり、省エネルギーの観点からは、使用量は少ない方が良い。したがって、このような所望の材料を使用することにより、SiCの使用料を削減できるため好ましい。
 また、別の材料として、少なくともSiCとSiの合量が90質量%含有することが好ましく、より好ましいのは95質量%以上含有することである。このように構成されることで、被焼成体等の荷重に耐えることができ、また、焼成炉内の高温焼成に耐え得ることができる。セラミック焼成用窯道具板は、圧縮強度が高く、かつ、耐熱性の高い耐火物等の材料から構成されることが求められるが、SiCは赤外線放射率が高く、耐酸化性、耐クリープ性にも優れ、高温高強度材料であるため、本願の効果を奏することができる。
 なお、この成型方法としては、まず、所定量のSiC粉末、Si粉末、バインダー、水又は有機溶媒を混練し、鋳込み成型して所望形状の成型体を得る。次いで、この成型体を、90℃にて乾燥した後、窒素雰囲気下で焼成して、Siと窒素との反応によりSiを生成させることで炭化珪素と窒化珪素の複合材料を製造する方法を挙げることができる。
[1-4]その他のセラミック焼成用窯道具板の構成:
 セラミック焼成用窯道具板のサイズは特に限定されない。載置するハニカムの重量等必要に応じて、好適なサイズを選択することが好ましい。例えば、一般的な棚のサイズである縦300~700mm×横300~700mm×厚み5~10mmのものが好適に使用できるが、このようなサイズのものに限られず、必要に応じて、好適な寸法を採用できる。
[2]使用方法:
 本実施形態におけるセラミック焼成用窯道具板は、図10A、10Bに示されるように、棚組の一部として用いられる。ただし、このような棚組みに限定されるものではなく、本実施形態におけるセラミック焼成用窯道具板を下支えし易い構造であれば、公知の棚組みを使用することもできる。
 たとえば、図10Aに示される棚組みを用いるのであれば、その棚組み12は、支柱13と、必要に応じて、架橋部材15とを備えており、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板は、その支柱に形成される載置台14(図11参照)の上に載置して使用される。なお、図10Aは、セラミック焼成用窯道具板を取り付ける前の状態を示す模式図である。また、たとえば、図10Bに示される棚組みを用いるのであれば、その棚組み16は、支柱13を備えるとともに、必要に応じて支柱に載置台18を備え、その載置台の上に、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板1が載置して使用される。なお、図10Aに示される棚組み、図10Bに示される棚組みにおいて、本実施形態におけるセラミック焼成用窯道具板と支柱とを交互に積み重ねて棚組みを構成してもよい。さらに、必要に応じて公知の固定具、公知の固定方法等を用いると、安定的に載置できるため好ましい。
 ハニカム成型体等の被焼成物は、このセラミック焼成用窯道具板上に載置されて焼成される。具体的には、図11に示されるように、ニカム成型体100を載置して焼成する。ここで、本実施形態のセラミック焼成用窯道具板には凹凸形状が形成され通気性が確保されているから、セラミック焼成用窯道具板上にそのハニカム成型体100を載置して焼成しても、ハニカム成型体から発生したガスGが篭もらないでハニカムの外部に放出されることになる。また、ハニカム成型体と、セラミック焼成用窯道具板1の底面の接触面積も小さくなり、焼成中に収縮する際に摩擦抵抗低減により、ハニカム成型体の寸法変形を小さく制御でき、さらに、被焼成物の詰め効率を向上できる。
[3]成型方法:
 セラミック焼成用窯道具板が一枚の板状部材から形成される場合には、表面側に所望の凹凸形状を形成するとともに、裏面側に所望の凹凸形状を付与(形成)して成型してもよい。さらに、表面側の開口部と裏面側の開口部を、ドリル等の工具を用いて連通するように貫通形成するとよい。
 また、セラミック焼成用窯道具板の表面側が1枚の平板状部材、裏面側が1枚の平板状部材の計2枚からなる部材が結合して形成される場合には、表面側に所望の凹凸形状を付与すると共に、裏面側に所望の凹凸形状を付与した後、表面側の平板状部材と裏面側の平板状部材とを前述の開口部が連通するように張り合わせて、セラミック焼成用窯道具板を形成する。このように形成される場合には、伝動伝熱および、対流伝熱、輻射伝熱といったそれぞれの伝熱をバランスよく行うことができる開口部形状を形成できるため、より本願の効果を奏することができる。なお、表面側と裏面側とに設ける開口部を予め形成する場合には、互いに連通するように、所望箇所を位置決めして形成することが好ましい。
 また、セラミック焼成用窯道具板の表面側が1枚の平板状部材、裏面側が1枚の平板状部材の計2枚からなる部材が結合して形成される場合であって、表面側と裏面側とに凹凸形状を付与し、それらを張り合わせた後に、開口部を形成してもよい。このように形成される場合には、表面側と裏面側に開口部の連通を容易に行うことができため、成型工程の簡素化や、ばらつきを減少させることができるため好ましい。
 なお、セラミック焼成用窯道具板の構成は、表面側が1枚の平板状部材、裏面側が1枚の平板状部材の計2枚からなる部材からなるものに限定されるものではなく、本願の効果を奏するものであれば、表面側が1枚の平板状部材、裏面側が1枚の他に、表面側と裏面側との間に他の部材を中間層として設けてもよい。
 セラミック焼成用窯道具板の表面及び裏面に凹凸形状を形成する方法としては、鋳込み成型により所望形状の成型体を得ることができる。鋳込み成型による場合には、表面と裏面から立体構造が構成できる。
 平板除去部位の肉厚方向除去面が、板表面から中心に向けて1乃至2つの傾斜を有することを特徴とする鋳込み成型を用いると、離型に適した形状にしやすく、鋳込み後の材料強度を高くできる。
 また、表面側と裏面側の構成が同じである場合には、どちらの面も表面にも裏面にも使用可能であることが好ましい。表裏に関係なく、ハニカムを載置でき、利便性が高まるため好ましい。
 以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例における「%」は特に断りのない限り質量%を意味する。また、実施例における各種の評価、測定は、下記方法により実施した。
[1-1]嵩比重:
 嵩比重は、材料を80℃の乾燥室で12時間乾燥した後、乾燥質量W1を測定。その後、材料を100℃の水中で1時間煮沸し、水中で常温まで冷却した後に水中質量W2を計測し、軽く絞ったガーゼにて材料全体をふき取った後に包水重量W3を計測し、これらW1,W2,W3より嵩比重を算出した。
[1―2]曲げ強度:
 JIS R1601に基いて、スパン380mmの3点曲げ試験(クロスヘッドスピード0.5mm/分)で破壊加重を測定し、焼成後のセラミック焼成用窯道具板の曲げ強度を測定した。
[1-3]焼成後製品強度:
 ハニカム成型体の焼成後製品強度を測定した。具体的には、ハニカム焼成体から所定形状(0.3×4×40mm)を切り出し、JIS R1601に準拠した3点曲試験により測定した。
[1-4]焼成歩留り:
 ハニカム成型体のハニカム成型体の焼成歩留りを測定した。具体的には、ハニカム成型体のクッラクが発生しているかいないかを目視、或いは、ルーペ等によって調べ、クラックが無いものの頻度を歩留まりとした。
[1-5]セラミック焼成用窯道具板の焼成状況:
 さらに、セラミック焼成用窯道具板の焼成状況を調べるとともに、30回焼成を繰り返してクリープ変形率を測定した。具体的には、セラミック焼成用窯道具板の対角での曲り量を隙間ゲージにより計測した。
[2-1]実施例1~20におけるセラミック焼成用窯道具板の作成:
 (1)SiCが75質量%、Siが24質量%、SiOが1質量%含有し、嵩比重2.8g/cc、曲げ強度200MPaであって、長辺方向の長さが、400mm、短辺方向の長さが100mm、肉厚が8mmのサイズからなり、実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部断面形状、棒状部角度が表1、2に示される実施例1~10のセラミック焼成用窯道具板と、(2)SiCが90~85質量%、SiOが10~15質量%含有し、嵩比重2.8~2.75g/cc、曲げ強度150~50MPaであって、長辺方向の長さが、400mm、短辺方向の長さが100mm、肉厚が8mmのサイズからなり、実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部断面形状、棒状部角度が表2に示される実施例11~15のセラミック焼成用窯道具板と、(3)SiCが95~80質量%、Siが5~20質量%含有し、嵩比重3g/cc、曲げ強度250MPaであって、長辺方向の長さが、400mm、短辺方向の長さが100mm、肉厚が8mmのサイズからなり、実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部断面形状、棒状部角度が表3に示される実施例16~20のセラミック焼成用窯道具板をそれぞれ予め用意した。
[2-2]比較例1~4におけるセラミック焼成用窯道具板の作成:
 SiCが75質量%、Siが24質量%、SiOが1質量%含有し、嵩比重2.8g/cc、曲げ強度200MPaであって、長辺方向の長さが、400mm、短辺方向の長さが100mm、肉厚が8mmのサイズからなり、実体積比率、開口率、接触面積比率、棒状部断面形状、棒状部角度が表3に示される比較例1~4のセラミック焼成用窯道具板をそれぞれ予め用意した。
[3]棚組みの作製:
 炭化珪素75%、窒化珪素25%、嵩比重2.5~3.0g/ccであって縦60×横40(80)×全長1800mm(ただし、前述のカッコ内の数値は、第1架橋部材を載せるための載置台(第1架橋部材が載る支柱の出っ張り部分)を含めた寸法)のサイズからなる支柱と、炭化珪素75%、窒化珪素25%、嵩比重2.5~3.0g/ccであって、縦40×横40mm×全長1300サイズからなる角柱状の第1架橋部材および縦40×横40mm×全長1700mmサイズからなる角柱状の第2架橋部材とを予めそれぞれ用意した。さらに、1300mmサイズの角柱を左右にそれぞれ1本づつ並行に配置し、次に1700mmサイズの角柱を左右それぞれの1300mmサイズの角柱に垂直方向に井桁を組むように6本並べて構成した。ここで、400mmx100mmサイズの実施例及び比較例の焼成用窯道具板を配列するために、1700mmサイズの角柱(断面40x40mm)6本の位置関係は、角柱(1)40mm+間隔(1)200mm+角柱(2)40mm+間隔(2)20mm+角柱(3)40mm+間隔(3)200mm+角柱(4)40mm+間隔(4)20mm+角柱(5)40mm+間隔(6)200mm+角柱(6)40mmで、1300mmの左右の角柱端部に10mmの余裕を持つようにして棚組を作成した。
 なお、これらの支柱は所定量のSiC粉末、Si粉末、バインダー、水又は有機溶媒を混練し、鋳込み成型して所望形状の成型体を得る。次いで、この成型体を、90℃にて乾燥した後、窒素雰囲気下で焼成して、Siと窒素との反応によりSiを生成させることで炭化珪素と窒化珪素の複合材料を製造する方法を挙げることができる。
[4]焼成前のハニカム成型体(生ハニカム構造体)の作製:
 原料として、タルク、カオリン、アルミナを主原料とするコージェライト化原料に、水とバインダーを調合し、分散混合、混練した成型原料を、土練機により円柱状に押出して、それを押出し成型機により押出し成型して、Φ320mm×300mmLの、軸方向に併設した多数のセルを有する生ハニカム構造体(ハニカム成型体)を得た。
 前述の生ハニカム成型体を乾燥させた後に、実施例1~20、比較例1~4におけるセラミック焼成用窯道具板を用いて、前述の生ハニカム構造体を焼成し、ハニカム焼成体を得た。その結果を表1~3に示す。なお、表1~表3に示される「セッターの30回焼成後クリープ変形量」の測定結果は、3mm以下のものについては「-」示すに留め、実測を行っていない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(考察)
 表1~3に示されるように、実施例1~20のセラミック焼成用窯道具板及びそれらを使用して焼成し得られた被焼成体も良好であった。具体的には、焼成後製品強度は、実施例1~20のセラミック焼成用窯道具板を用いて得た被焼成体では19~22MPaの範囲内であり、焼成歩留まりも100%であった。実施例1~20のセラミック焼成用窯道具板の焼成後の状況を調べたが、実施例1~20では異常は見つからなかった。さらに、実施例1~20のセラミック焼成用窯道具板を30回焼成し、その後のクリープ変形量を測定したが、実施例1、2、6~10、14、15、19、20については、クリープ変形がなかった。また、実施例3~5、11~13、16~18については、変形を確認できたが、その変形量は0.02~2.3mmであり、セラミック焼成用窯道具板の特性を損ねるものではなかった。
 他方、比較例1~4のセラミック焼成用窯道具板及びそれらを使用して焼成し得られた被焼成体では、ハニカム成型体の特性を大きく損ね、使用に耐えられないものであることが、結果として実証された。具体的には、比較例2~4では、被焼成体の焼成後製品強度は使用に耐えられるものではなく、さらに、比較例1~4では歩留まりも非常に悪いものとなった。また、比較例1のセラミック焼成用窯道具板の状況を観察すると、折損が生じていた。
 本発明のハニカム成型体の焼成方法は、被焼成物を焼成する際に用いるセラミック焼成用窯道具板であって、被焼成物を載置する表面側及び裏面側には少なくとも凹凸形状が付与されているとともに、開口部が形成されていることにより、熱容量の低減化とコスト削減化を図ることができ、焼成物との接触面積が減少することで、ガスの抜けが良化し、さらに雰囲気の均一化により被焼成体が均一に製造できるセラミック焼成用窯道具板を提供できるという優れた効果を奏する。とりわけ、耐熱衝撃性、耐クリープ性、高温高強度性、耐酸化性に優れたセラミック焼成用窯道具板を好適に用いることができる。

Claims (11)

  1.  被焼成物を焼成する際に用いるセラミック焼成用窯道具板であって、
     前記被焼成物を載置する表面側及び裏面側には少なくとも凹凸形状が付与されているとともに、開口部が形成されているセラミック焼成用窯道具板。
  2.  前記開口部は、表面側に付与されている凹凸形状の凹部に第1凹部として形成されるとともに、裏面側に付与される凹凸形状の凹部に第2凹部として形成され、且つ、前記第1凹部と前記第2凹部とのそれぞれの開口部が連通形成されている請求項1に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  3.  前記表面側及び前記裏面側に形成される前記凹凸形状は、棒状部を平行に離間させて配列されてなる請求項1又は2に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  4.  前記表面側の前記棒状部と、前記裏面側の前記棒状部との配列角度をずらすことにより、前記表面側と前記裏面側の凹凸形状が互いにずれて形成されている請求項3に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  5.  前記棒状部が、セラミック焼成用窯道具板の長軸に対して、30~60度の位置に配列されるように形成されている請求項4に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  6.  前記第1凹部と前記第2凹部のそれぞれに形成される開口部が、互いに連通しながらも、ずれるように形成されている請求項2~5のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  7.  前記棒状部の断面形状は、四角形、台形、曲面形、三角形のいずれかの形状が選択可能である請求項3~6のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  8.  実体積を最大外径寸法からの体積で除した値を実体積比率とし、連通気孔の面積を連通開口率とすると、実体積比率が5~80%となるとともに、連通開口率が20~80%となり、更に、被焼成物と接触する1面の接触面積が2~80%である請求項1~7のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板。
  9.  前記請求項1~8のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板であって、少なくともSiCが50質量%含有するセラミック焼成用窯道具板。
  10.  前記請求項1~8のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板であって、少なくともSiCとSiの合量が90質量%含有するセラミック焼成用窯道具板。
  11.  前記請求項1~8のいずれか1項に記載のセラミック焼成用窯道具板であって、SiCが85~90質量%、SiOが15~10質量%含有するセラミック焼成用窯道具板。
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CN2009801079696A CN101960245A (zh) 2008-03-05 2009-03-02 陶瓷烧成用窑工具板
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010127591A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Ngk Insulators Ltd 焼成用棚組
US20130140747A1 (en) * 2010-05-17 2013-06-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing ceramic honeycomb fired body
JP2015522784A (ja) * 2012-05-23 2015-08-06 サン−ゴバン インドゥストリーケラミク レーデンタール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングSAINT−GOBAIN IndustrieKeramik Roedental GmbH 棚システム用のセラミックの板
WO2016117207A1 (ja) * 2015-01-19 2016-07-28 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2018001194A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 京セラ株式会社 溶接用エンドタブ
JP2019019053A (ja) * 2018-09-25 2019-02-07 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2019081695A (ja) * 2018-12-26 2019-05-30 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2020073432A (ja) * 2019-10-23 2020-05-14 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2020075863A (ja) * 2020-02-21 2020-05-21 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP7401991B2 (ja) 2019-08-08 2023-12-20 三井金属鉱業株式会社 セラミックス棚組

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8834751B2 (en) 2009-03-12 2014-09-16 3M Innovative Properties Company System and method for sintering dental restorations
DE102010061134A1 (de) * 2010-12-09 2012-06-14 Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH Keramische Platte für Brennwagenaufbauten und Feuerfestzustellungen
CN102519262A (zh) * 2011-12-30 2012-06-27 江苏三恒高技术窑具有限公司 一种用于电子元件及电子材料焙烧的匣钵
JP3187105U (ja) * 2013-08-30 2013-11-07 日本碍子株式会社 ローラーハースキルン用セッター
MX2016004321A (es) * 2013-10-07 2016-07-08 Saint Gobain Ceramics Articulo refractario.
WO2016009849A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 株式会社村田製作所 熱処理用治具
EP3144622B1 (de) * 2015-09-16 2023-11-01 Graphite Materials GmbH Werkstückträger
CN105509487A (zh) * 2016-01-08 2016-04-20 宜兴中村窑业有限公司 一种碳化硅棚板烧成用支撑装置
DE112016006475B4 (de) * 2016-02-23 2024-03-21 Ngk Insulators, Ltd. Brenneinsatz und Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur unter Verwendung des Brenneinsatzes
JP6410758B1 (ja) 2016-05-24 2018-10-24 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
CN109689594B (zh) * 2016-10-06 2022-03-25 三井金属矿业株式会社 陶瓷格栅体
CN108106438A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 江苏三恒高技术窑具有限公司 一种电子材料焙烧用透气型匣钵
CN110981493A (zh) * 2019-12-30 2020-04-10 珠海凯利得新材料有限公司 用于排胶脂的多孔碳化硅陶瓷工装及其制备方法
JP7447154B2 (ja) * 2020-01-31 2024-03-11 京セラ株式会社 セラミック構造体の製造方法
CN114623691A (zh) * 2020-12-11 2022-06-14 广西净雨环保科技有限公司 一种新型节能高温垫板
CN113028837A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 湖南泰鑫瓷业有限公司 一种用于日用瓷套具类产品的窑板装置
DE102022103671A1 (de) * 2022-02-16 2023-08-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils und Sinterunterlage zur Anordnung eines Bauteilrohlings innerhalb einer Sintereinheit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223167A (ja) * 1990-01-25 1991-10-02 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素結合炭化珪素質耐火物の製造方法
JPH053897U (ja) * 1991-03-12 1993-01-22 菊水化学工業株式会社 すのこ状セツター
JPH06191944A (ja) * 1992-12-28 1994-07-12 Ngk Insulators Ltd SiC質耐火物
JPH0798185A (ja) * 1993-09-20 1995-04-11 Fujitsu Ltd セラミックパッケージの製造方法
JP2004115324A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Kyocera Corp セラミック製品用焼成台
JP2007205696A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 Tokyo Yogyo Co Ltd 焼成用セッター

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882032A (en) * 1955-01-13 1959-04-14 Lockheed Aircraft Corp Heat treatment rack
GB1240204A (en) 1969-08-12 1971-07-21 Acme Marls Ltd Improvements relating to supports for pottery and the like articles during firing and like heat treatment
US3589694A (en) * 1969-08-19 1971-06-29 Philips Corp Supporting plate for objects to be subjected to a thermal treatment
US3739921A (en) * 1971-10-01 1973-06-19 Abar Corp Fixture for heat treating furnaces
US4141681A (en) * 1976-06-08 1979-02-27 Acme Marls Limited Support structure for ceramic ware
DE2707953C2 (de) * 1977-02-24 1986-12-11 Hugo Dipl.-Phys. Dr. 5757 Wickede Balster Hochtemperaturrost
EP0037842B1 (en) * 1980-04-14 1984-08-08 Acme Marls Limited Support element, upright support and support structure for supporting articles during kiln firing
JPS5916800Y2 (ja) * 1980-04-19 1984-05-16 日本碍子株式会社 陶磁器焼成用棚組み部材
JPH04117395U (ja) * 1991-03-29 1992-10-21 三菱マテリアル株式会社 焼成用治具
JPH0517261A (ja) 1991-07-05 1993-01-26 Kikusui Kagaku Kogyo Kk 積層多孔質セラミツク焼成体
JP3083919B2 (ja) 1992-07-21 2000-09-04 日本碍子株式会社 電子部品熱処理用冶具
JPH06281359A (ja) 1993-03-26 1994-10-07 Ngk Insulators Ltd セラミック焼成用冶具
JPH1054672A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Sumitomo Metal Ind Ltd セラミックス焼成用セッター
JPH1179852A (ja) * 1997-09-09 1999-03-23 Tosoh Corp 焼成用セッターおよびその製造方法
JP2000009389A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Nichias Corp セラミック焼成用棚板
JP2000052461A (ja) * 1998-08-05 2000-02-22 Ngk Insulators Ltd 加工性に優れた窯道具
JP2002114579A (ja) * 2000-10-03 2002-04-16 Hitachi Metals Ltd 焼成用セッター
JP4205902B2 (ja) * 2001-09-20 2009-01-07 イソライト工業株式会社 セラミックセッター及びその製造方法
US6644966B1 (en) * 2002-07-03 2003-11-11 Bell New Ceramics Co., Ltd. Carriage for supporting objects to be heated by kiln
DE10312802B3 (de) * 2003-03-21 2004-07-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Werkstückträger zum Wärmebehandeln von Werkstücken
JP4376579B2 (ja) * 2003-09-09 2009-12-02 日本碍子株式会社 窒化珪素結合SiC耐火物及びその製造方法
US20080142149A1 (en) * 2004-09-27 2008-06-19 Ngk Insulators, Ltd. Setter Used in Firing and Method for Firing of Formed Honeycomb Body Using the Setter
CN2783236Y (zh) * 2005-03-17 2006-05-24 康健伟 一种陶瓷承烧板
WO2007074528A1 (ja) * 2005-12-27 2007-07-05 Ibiden Co., Ltd. 脱脂用治具、セラミック成形体の脱脂方法、及び、ハニカム構造体の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223167A (ja) * 1990-01-25 1991-10-02 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素結合炭化珪素質耐火物の製造方法
JPH053897U (ja) * 1991-03-12 1993-01-22 菊水化学工業株式会社 すのこ状セツター
JPH06191944A (ja) * 1992-12-28 1994-07-12 Ngk Insulators Ltd SiC質耐火物
JPH0798185A (ja) * 1993-09-20 1995-04-11 Fujitsu Ltd セラミックパッケージの製造方法
JP2004115324A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Kyocera Corp セラミック製品用焼成台
JP2007205696A (ja) * 2006-02-06 2007-08-16 Tokyo Yogyo Co Ltd 焼成用セッター

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010127591A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Ngk Insulators Ltd 焼成用棚組
US9561985B2 (en) * 2010-05-17 2017-02-07 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing ceramic honeycomb fired body
US20130140747A1 (en) * 2010-05-17 2013-06-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing ceramic honeycomb fired body
JP2015522784A (ja) * 2012-05-23 2015-08-06 サン−ゴバン インドゥストリーケラミク レーデンタール ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングSAINT−GOBAIN IndustrieKeramik Roedental GmbH 棚システム用のセラミックの板
TWI660934B (zh) * 2015-01-19 2019-06-01 Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. Ceramic lattice
JPWO2016117207A1 (ja) * 2015-01-19 2017-10-26 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
WO2016117207A1 (ja) * 2015-01-19 2016-07-28 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2019218261A (ja) * 2015-01-19 2019-12-26 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2018001194A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 京セラ株式会社 溶接用エンドタブ
JP2019019053A (ja) * 2018-09-25 2019-02-07 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2019081695A (ja) * 2018-12-26 2019-05-30 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP7401991B2 (ja) 2019-08-08 2023-12-20 三井金属鉱業株式会社 セラミックス棚組
JP2020073432A (ja) * 2019-10-23 2020-05-14 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体
JP2020075863A (ja) * 2020-02-21 2020-05-21 三井金属鉱業株式会社 セラミックス格子体

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